Химия. Лобачева Г.К. - 100 стр.

øåíèÿ ∆G. Åñëè ∆G < 0, ïðîöåññ ïðèíöèïèàëüíî îñóùåñòâèì,
åñëè ∆G > 0 — ïðîöåññ ñàìîïðîèçâîëüíî ïðîõîäèòü íå ìîæåò.
×åì ìåíüøå ∆G, òåì ñèëüíåå ñòðåìëåíèå ê ïðîòåêàíèþ äàííîãî
ïðîöåññà è òåì äàëüøå îí îò ñîñòîÿíèÿ ðàâíîâåñèÿ, ïðè êîòîðîì
∆G = 0 è ∆H = T∆S.
     Èç ñîîòíîøåíèÿ ∆G = ∆H — T∆S âèäíî, ÷òî ñàìîïðîèç-
âîëüíî ìîãóò ïðîòåêàòü è ïðîöåññû, äëÿ êîòîðûõ ∆Í > 0 (ýíäî-
òåðìè÷åñêèå). Ýòî âîçìîæíî, êîãäà ∆S > 0, íî T∆S > ∆H è òîãäà
∆G < 0. Ñ äðóãîé ñòîðîíû, ýêçîòåðìè÷åñêèå ðåàêöèè (∆Í < 0)
ñàìîïðîèçâîëüíî íå ïðîòåêàþò, åñëè ïðè ∆S < 0 îêàæåòñÿ, ÷òî
∆G > 0.
     Ïðèìåð 1. Âîïðîñ: ×òî èìååò áîëüøóþ ýíòðîïèþ: 1 ìîëü
êðèñòàëëè÷åñêîãî âåùåñòâà èëè 1 ìîëü åãî ïàðîâ ïðè òîé æå
òåìïåðàòóðå?
     Îòâåò:  êðèñòàëëå ÷àñòèöû (àòîìû, èîíû) èìåþò óïîðÿäî-
÷åííîå ðàñïîëîæåíèå è ìîãóò íàõîäèòüñÿ ëèøü â íåêîòîðûõ òî÷-
êàõ ïðîñòðàíñòâà, à äëÿ ãàçîâ òàêèõ îãðàíè÷åíèé íåò. 1 ìîëü ãàçà
èìååò ãîðàçäî áîëüøèé îáúåì, ÷åì 1 ìîëü êðèñòàëëà, è âîçìîæ-
íîñòü õàîòè÷åñêîãî äâèæåíèÿ ìîëåêóë ãàçà áîëüøå. À òàê êàê
ýíòðîïèþ ìîæíî ðàññìàòðèâàòü êàê êîëè÷åñòâåííóþ ìåðó õàî-
òè÷íîñòè àòîìíî-ìîëåêóëÿðíîé ñòðóêòóðû âåùåñòâà, òî ýíòðî-
ïèÿ ìîëÿ ïàðîâ âåùåñòâà áîëüøå ýíòðîïèè ìîëÿ åãî êðèñòàëëîâ
ïðè îäíîé è òîé æå òåìïåðàòóðå.
     Ïðèìåð 2. Âîïðîñ: Óìåíüøèòñÿ èëè óâåëè÷èòñÿ ýíòðîïèÿ
ïðè ïåðåõîäàõ: à) âîäû â ïàð; á) ãðàôèòà â àëìàç? Ïî÷åìó?
Ñäåëàéòå âûâîä î êîëè÷åñòâåííîì èçìåíåíèè ýíòðîïèè ïðè ôà-
çîâûõ è àëëîòðîïè÷åñêèõ ïðåâðàùåíèÿõ.
     Îòâåòû: à) 118,78 Äæ/ìîëü . ãðàä; á) –3,25 Äæ/ìîëü . ãðàä.
     Àëìàç êðèñòàëëèçóåòñÿ â êóáè÷åñêîé ãðàíåöåíòðèðîâàííîé
ðåøåòêå. Ïðè ýòîì îäíà ïîëîâèíà àòîìîâ ðàñïîëàãàåòñÿ â âåðøè-
íàõ è öåíòðàõ ãðàíåé îäíîãî êóáà, à äðóãàÿ — â âåðøèíàõ è öåíò-
ðàõ ãðàíåé äðóãîãî êóáà, ñìåùåííîãî îòíîñèòåëüíî ïåðâîãî â íà-
ïðàâëåíèè åãî ïðîñòðàíñòâåííîé äèàãîíàëè. Àòîìû óãëåðîäà â àë-
ìàçå íàõîäÿòñÿ â ñîñòîÿíèè sp3-ãèáðèäèçàöèè è îáðàçóþò òðåõ-
ìåðíóþ òåòðàýäðè÷åñêóþ ñåòêó, â êîòîðîé îíè ñâÿçàíû äðóã ñ
äðóãîì êîâàëåíòíûìè ñâÿçÿìè. Èç âñåõ ïðîñòûõ âåùåñòâ àëìàç
èìååò ìàêñèìàëüíîå ÷èñëî àòîìîâ, ïðèõîäÿùèõñÿ íà åäèíèöó îáúå-
ìà, — àòîìû óãëåðîäà «óïàêîâàíû» â àëìàçå î÷åíü ïëîòíî.

                             — 100 —